KR101654927B1 - 광대역 도허티 전력 증폭기 - Google Patents

광대역 도허티 전력 증폭기 Download PDF

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KR101654927B1
KR101654927B1 KR1020140170298A KR20140170298A KR101654927B1 KR 101654927 B1 KR101654927 B1 KR 101654927B1 KR 1020140170298 A KR1020140170298 A KR 1020140170298A KR 20140170298 A KR20140170298 A KR 20140170298A KR 101654927 B1 KR101654927 B1 KR 101654927B1
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안광호
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 협대역 문제를 개선하여 보다 안정적인 구조를 갖는 광대역 도허티 전력 증폭기에 관한 것으로, 도허티 전력 증폭기는, 입력 신호가 입력되는 입력단, 입력과 출력을 구비하고 입력이 입력단에 연결되는 캐리어 증폭기, 및 일단과 타단을 구비하고 일단이 캐리어 증폭기의 출력에 연결되는 제1 전송선로를 포함하며, 여기서 제1 전송선로의 특성임피던스는 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 내는 제1 임피던스의 2배로 설정된다.

Description

광대역 도허티 전력 증폭기{Broadband Doherty Power Amplifier}
본 발명의 실시예들은 도허티 전력 증폭기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 협대역 문제를 개선하여 보다 안정적인 구조를 갖는 광대역 도허티 전력 증폭기에 관한 것이다.
도허티(Doherty) 전력 증폭기는 마이크로파 전력을 증폭시키는 장치로서 알려져 있고, 높은 전력 효율 및 높은 선형성을 장점이 가지나 매우 협소한 대역폭과 큰 크기라는 단점을 가진다.
도허티 전력 증폭기에 있어서, 협소한 대역폭은 주로 믹서의 협대역 속성으로 인한 것이며, 큰 크기는 1/4 파장 전송선로의 길이에 기인한다. 예를 들어, 900㎒ 시스템에서 인쇄회로기판상에 도허티 전력 증폭기를 구현하는 경우, 1/4 파장 전송선로의 길이는 대략 47㎜에 이른다.
이와 같이, 현재 도허티 전력 증폭기의 대역폭을 확장하고 크기를 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0123305호(2013.11.12.)
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에서는 대역폭을 확장하고 크기를 작게 할 수 있는 광대역 도허티 전력 증폭기를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 이동통신에서 많이 사용되는 도허티 전력 증폭기의 협대역 문제를 해결하여 보다 안정적인 구조를 갖는 도허티 전력 증폭기를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 도허티 전력 증폭기는, 입력 신호가 입력되는 입력단; 입력과 출력을 구비하고, 입력이 입력단에 연결되는 캐리어 증폭기; 및 일단과 타단을 구비하고, 일단이 캐리어 증폭기의 출력에 연결되는 제1 전송선로를 포함하며, 여기서 제1 전송선로의 특성임피던스는 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 내는 제1 임피던스(Ropt)의 2배로 설정된다.
일실시예에서, 도허티 전력 증폭기는, 일단과 타단을 구비하고, 일단이 입력단에 연결되는 제2 전송선로; 및 입력과 출력을 구비하고 입력이 제2 전송선로의 타단에 연결되며 출력이 제1 전송선로의 타단에 연결되는 피킹 증폭기를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 제1 전송선로의 타단과 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에서의 출력 등가 임피던스는 제1 임피던스의 2배로 설정될 수 있다.
일실시예에서, 제2 전송선로의 특성임피던스는 제1 임피던스의 2배로 설정될 수 있다.
일실시예에서, 제2 전송선로는 제1 전송선로의 동위상 딜레이 전송선로이다.
일실시예에서, 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터와 피킹 증폭기의 제2 트랜지스터는 동일한 사이즈를 구비할 수 있다.
일실시예에서, 광대역 도허티 전력 증폭기는, 제1 전송선로의 타단과 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에 연결되는 임피던스 매칭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 도허티 전력 증폭기는, 입력 신호가 입력되는 입력단; 제1입력과 제1출력을 구비하고 제1입력이 입력단에 연결되는 캐리어 증폭기; 일단과 타단을 구비하고 일단이 캐리어 증폭기의 제1출력에 연결되는 제1의 1/4 파장 전송선로; 일단과 타단을 구비하고 일단이 입력단에 연결되는 제2의 1/4 파장 전송선로; 제2입력과 제2출력을 구비하고 제2입력이 제2의 1/4 파장 전송선로의 타단에 연결되며 제2출력이 제1의 파장 전송선로의 타단에 연결되는 피킹 증폭기; 및 제1의 1/4 파장 전송선로의 타단과 피킹 증폭기의 제2출력의 접합 지점과 부하 사이에 연결되는 임피던스 매칭부를 포함하고, 여기서 제1의 1/4 파장 전송선로의 특성임피던스는 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 내는 제1 임피던스(Ropt)의 2배로 설정된다.
일실시예에서, 제1의 1/4 파장 전송선로의 타단과 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에서의 출력 등가 임피던스는 제1 임피던스의 2배로 설정될 수 있다.
일실시예에서, 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터와 피킹 증폭기의 제2 트랜지스터는 동일한 사이즈를 구비하고, 제2의 1/4 파장 전송선로는 제1의 1/4 파장 전송선로의 동위상 딜레이 전송선로일 수 있다.
본 발명에 의하면, 도허티 전력 증폭기에 있어서 대역폭을 확장하고 크기를 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 이동통신에서 많이 사용되는 도허티 전력 증폭기의 협대역 문제를 해결하고 보다 안정적인 구조의 도허티 전력 증폭기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도허티 전력 증폭기의 고 효율화를 통하여 도허티 전력 증폭기를 사용하는 기존 기지국이나 휴대폰에서의 이동통신 부품이나 시스템의 성능 개선에 기여할 수 있고, 동시에 광대역화를 통하여 새로운 도허티 전력 증폭기의 시장을 창출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 도허티 전력 증폭기의 개략적인 블록도
도 2는 도 1의 광대역 도허티 전력 증폭기에 채용가능한 회로도
도 3은 비교예의 전력 증폭기 구조에 대한 예시도
도 4는 도 3의 전력 증폭기 구조에 사용되는 트랜지스터의 효율을 설명하기 위한 그래프
도 5는 도 3의 전력 증폭기 구조에서 Class AB 트랜지스터를 이용한 전력 증폭기의 효율과 CDMA 신호 파워에 관한 그래프
도 6은 비교예의 도허티 전력 증폭기의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도
도 7은 도 6의 도허티 전력 증폭기의 이상적인 전압전류 조건에 대한 그래프
도 8은 도 6의 도허티 전력 증폭기의 백오프(Back Off)상에서의 효율을 나타낸 그래프
도 9는 도 6의 도허티 전력 증폭기의 실제 전압전류 조건에 대한 그래프
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태들에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서 구성요소의 크기는 설명을 위해 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. 그리고, 명세서 전체를 통하여 도면의 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 도허티 전력 증폭기의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 도허티 전력 증폭기는, 입력단(10), 캐리어 증폭기(11), 제1 전송선로(12), 제2 전송선로(13), 피킹 증폭기(14) 및 출력단(15)를 포함한다.
캐리어 증폭기(11)는 입력단(10)으로부터 입력 고주파(RF) 신호를 받고 이 신호를 증폭하여 출력한다. 입력 RF 신호는 수 ㎓의 주파수 대역에서 수십 ㎓의 주파수 대역의 신호일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어 입력 RF 신호는 100 ㎓ 이상의 주파수 대역의 신호일 수 있다.
본 실시예의 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터는 Class AB로 바이어스(Bias)되고, 피킹 증폭기의 제2 트랜지스터는 Class C로 바이어스될 수 있다. 또한, 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터의 입력 파워는 균등하게 분배될 수 있다. 이를 위해 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터의 사이즈는 동일할 수 있다.
제1 전송선로(12)는 도허티(Doherty)를 구성하기 위한 전송선로(Transmission Line)이고, 제2 전송선로(13)는 입출력 위상 동기를 위한 전송선로이다. 제1 전송선로(12) 및 제2 전송선로(13)는 입력 RF 신호를 원하는 방향으로 이동시키는 역할을 하는 것으로 λ/4 마이크로스트립 선로 등으로 설치될 수 있다. 여기서, λ는 입력 RF 신호의 파장을 의미한다.
본 실시예의 도허티 전력 증폭기는, 제1 전송선로의 특성임피던스를 제1 트랜지스터가 최대 효율을 낼 수 있는 최적의 임피던스의 2배가 되도록 설정함으로써, 포화전력에서 6㏈ 떨어진 지점에서의 증폭기의 효율(Power-added Efficiency, PAE) 및 드레인 효율(Drain Efficiency)이 각각 85%와 91.2%로 향상될 수 있다. 예를 들어, 비교예(도 6 참조)의 경우 최대 PAE 및 드레인 효율이 각각 64%와 80.6%로 측정되었다. 본 실시예를 좀더 구체적으로 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1의 광대역 도허티 전력 증폭기에 채용가능한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 도허티 전력 증폭기는, 입력단(10)과 전원소스(VS1)에 제어단자가 연결되는 제1 트랜지스터(T1), 제1 트랜지스터(T1)의 제1 단자에 일단이 연결되는 제1의 λ/4 전송선로(DL1, 12), 제1 트랜지스터(T1)의 제어단자에 일단이 연결되는 제2의 λ/4 전송선로(DL2, 13), 및 제2의 λ/4 전송선로(13)의 타단과 전원소스(VS2)에 제어단자가 연결되는 제2 트랜지스터(T2)를 포함한다. 여기서, 제2 트랜지스터(T2)의 제1 단자는 제1의 λ/4 전송선로(12)의 타단에 연결된다. 그리고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 단자와 제2 트랜지스터(T2)의 제2 단자는 그라운드에 연결된다.
또한, 도허티 전력 증폭기는 제1의 λ/4 전송선로(12)의 타단과 부하(17)와의 사이에 임피던스 매칭부(16)를 더 포함할 수 있다. 임피던스 매칭부(16)는 인덕터와 캐패시터의 병렬 회로로 구현될 수 있다.
본 실시예의 도허티 전력 증폭기에 있어서, 제1의 λ/4 전송선로(12)의 특성임피던스는 제1 트랜지스터(T1)가 최대 효율을 낼 수 있는 최적 임피던스(Ropt)의 2배로 설정된다. 그리고, 제2의 λ/4 전송선로(13)의 특성 임피던스를 최적 임피던스의 2배로 설정한다. 이러한 구성에 의하면, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 단자(출력단자)에서의 출력 등가 임피던스가 최적 임피던스(Ropt)가 되고, 출력단(15)에서의 출력 등가 임피던스가 최적 임피던스(Ropt)의 2배가 된다.
출력단(15)에서의 출력 등가 임피던스를 최적 임피던스의 2배로 설정하면, 기존의 출력단에서의 출력 등가 임피던스에 비해 출력 등가 임피던스가 4배 높기 때문에 출력 매칭의 부담을 줄여 도허티 전력 증폭기를 광대역화할 수 있다.
또한, 본 실시예의 도허티 전력 증폭기에 있어서, 균등한 파워 분배 분위기에서 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전류는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전류의 2배로 설정된다. 이러한 전류 특성은 전술한 임피던스 조건을 만족하는 상태에서 Class AB로 바이어스된 제1 트랜지스터(T1)와 Class C로 바이어스된 제2 트랜지스터(T2)를 균등한 파워 분배로 연결하였을 때 자연스럽게 얻어질 수 있다. 이러한 전류 특성은 불균등 파워 분배나 다른 사이즈의 트랜지스터를 사용할 때 야기되는 대역폭 감소를 방지하여 광대역 특성을 더욱 용이하게 확보할 수 있도록 한다.
도 3은 비교예의 전력 증폭기 구조에 대한 예시도이다. 도 4는 도 3의 전력 증폭기 구조에 사용되는 트랜지스터의 효율을 설명하기 위한 그래프이다. 그리고, 도 5는 도 3의 전력 증폭기 구조에서 Class AB 트랜지스터를 이용한 전력 증폭기(이하, Class AB 전력 증폭기라 함)의 효율과 CDMA 신호 파워에 관한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 비교예의 Class AB 타입의 전력 증폭기는 Class A 타입의 전력 증폭기보다 효율이 좋고 Class B 타입의 전력 증폭기보다 선형성이 좋기에 대부분의 전력 증폭기에서 채택되고 있다.
전력 증폭기는 직류(DC) 파워를 고주파(RF) 파워로 바꾸어 주는 블록으로써 DC to RF 파워 컨버젼(Conversion)을 효율로 나타낼 수 있다. 이러한 파워 효율은 입력 신호의 크기가 클수록 도 3의 트랜지스터가 점점더 스위치와 같이 동작하게 되므로 결국 입력 신호가 클수록 효율이 높아지게 되어 있다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, Class AB 트랜지스터를 이용한 전력 증폭기는 입력 신호(Vg 참조)가 클수록 효율(Id 참조)가 높이지는 것을 알 수 있다.
도 5를 참조하면, CDMA(Code Division Mulitple Access) 신호를 보면 평균 파워가 18㏈m이 된다. Class AB 전력 증폭기의 효율을 보면 피크(Peak) 파워에서는 80%이나 18㏈m에서는 20%로 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이렇듯 비교예의 전력 증폭기는 백오프(Back-off) 파워 영역(Power Region)(여기서는 18㏈m)에서 효율이 많이 떨어지는 문제점이 있다.
도 6은 비교예의 도허티 전력 증폭기의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 비교예의 도허티 전력 증폭기는 입력 전압(VIN)이 최대 또는 풀(Full) 입력 전압의 절반이 되기 전까지 제1 트랜지스터(IM)의 전류만 흐르게 하고, 최대 입력 전압의 절반이 되었을 때에 제2 트랜지스터(IA)의 전류를 흐르게 하여 최종 전류(Imax)를 부하(RL)에 흘리면서 그때의 전압 스윙이 VL(Vdc)가 되도록 동작한다. 여기서, IM은 Class AB로 바이어스된 제1 트랜지스터의 전류를, IA는 Class C로 바이어스된 제2 트랜지스터의 전류를 각각 나타낸다. 그리고, Zt는 도허티 구성을 위한 전송선로의 특성 임피던스를 나타낸다.
전술한 비교예의 도허티 전력 증폭기의 코어(Core)를 등가 모델로 구현하고 이를 토대로 도허티 전력 증폭기의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 비교예의 도허티 전력 증폭기의 동작 설명을 위한 수식은 다음의 수학식 1 내지 수학식 4와 같다.
Figure 112014117112428-pat00001
Figure 112014117112428-pat00002
Figure 112014117112428-pat00003
Figure 112014117112428-pat00004
위의 수학식 1 내지 수학식 4와 함께 도허티 전력 증폭기의 동작 원리에 대한 이해를 돕고자 도허티 전력 증폭기의 이상적인 전압전류 조건을 추가로 설명하면 아래와 같다.
도 7은 도 6의 도허티 전력 증폭기의 이상적인 전압전류 조건에 대한 그래프이다. 도 8은 도 6의 도허티 전력 증폭기의 백오프(Back Off)상에서의 효율을 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 9는 도 6의 도허티 전력 증폭기의 실제 전압전류 조건에 대한 그래프이다.
도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 도허티 전력 증폭기의 이상적인 전류 조건은 최대 효율에서 도허티 전력 증폭기의 최대 전류의 절반(Imax/2)을 각각 담당하는 형태로 도시될 수 있다.
또한, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 도허티 전력 증폭기의 이상적인 전압 조건은 최대 효율에서 제1 트랜지스터에 의한 전압(VM)과 제2 트랜지스터에 의한 전압(VA)이 풀 입력 전압(Vdc)인 형태로 도시될 수 있다.
즉, 위의 수학식 1 내지 수학식 4의 조건들을 만족시키면 도허티 전력 증폭기는 도 7에 나타낸 바와 같이 입력 전압(Vin)의 1/2에서 최대 효율을 보이고 입력 전압이 증가할수록 효율이 감소하다가 입력 전압이 Vmax에 이르면 다시 최대 효율을 보이는 특성을 나타내게 된다. 이로써 도허티 전력 증폭기의 구조는 백오프(Back-off)상에서도 고 효율의 특성을 나타내는 구조가 된다.
도허티 전력 증폭기의 백오프를 고려하여 위의 전류 전압 조건과 유도된 수식을 바탕으로 얻어지는 비교예의 설계 파라미터는 다음의 수학식 5 및 수학식 6과 같다.
Figure 112014117112428-pat00005
Figure 112014117112428-pat00006
수학식 5 및 수학식 6에서, Zt는 1/4 파장 전송선로의 특성임피던스이고, RL은 출력 부하 임피던스이며, Ropt는 원하는 출력을 얻기 위해 선택한 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 낼 수 있는 최적의 임피던스를 지칭한다. 즉, 도 8에 나타낸 바와 같이, 비교예의 도허티 전력 증폭기의 백오프 시에도 최대 효율(Pmax)과 유사하게 약 80%에 미치는 효율을 낼 수 있음을 알 수 있다.
수학식 5 및 수학식 6을 적용하여 설계한 비교예의 경우, 이론적으로 도허티 전력 증폭기가 잘 동작할 것 같으나 실질적으로 구현하는데 있어서 문제점이 있다. 즉, 위의 수학식 1 내지 수학식 4를 만족시키기 위해서는 도 9에서 메인 전류원(IM참조)으로 동작하는 제1트랜지스터를 Class AB로 바이어스 연결하고 피킹 전류원(IA 참조)으로 동작하는 제2트랜지스터를 Class C로 바이어스 연결해야 한다. 그렇기 때문에 실제 입력 파워를 균등하게 분배할 때, 도 7과 같은 이상적인 전류 전압 조건에 따른 효율이 나오지 않고, 도 9와 같은 실제 전류 전압 조건에 따른 낮은 효율이 나오게 된다.
위에서 설명한 바에 의하면, 비교예의 경우와 같이 실제 도허티 전력 증폭기를 구현하는데 있어서 고효율을 달성하는데 한계가 있다. 이런 문제점을 극복하기 위하여 종래 기술에서는 입력 파워를 비대칭으로 도허티 전력 증폭기에 인가해주는 방안을 시도하기도 하지만, 그 경우 증폭기의 이득을 크게 감소시키고 대역폭을 줄이기 때문에 그 사용에 제한이 있다. 또한, 종래 기술에서는 Class AB와 Class C 트랜지스터들의 사이즈를 다르게 하여 고효율을 달성하는 방안도 제안되고 있으나 실제 고효율 달성에 문제가 있고 게다가 다른 사이즈의 트랜지스터를 사용함으로 인하여 대역폭이 제한받는 문제가 있다. 또한, 종래 기술에서는 출력 부하 임피던스(RL)가 최적 임피던스의 0.5배(1/2 Ropt)가 되는 조건인데, 보통 최적 임피던스가 50Ω보다 상당히 낮은 임피던스이므로 이를 50Ω으로 임피던스 변환하는데 있어서 도허티 전력 증폭기의 대역폭을 제한하여 광대역화를 못하게 막는 주된 요인이 된다.
따라서, 본 실시예에서는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같은 도허티 전력 증폭기 구조를 제안하고, 이를 통해 기존의 협대역 문제를 해결하고 안정적인 구조를 갖는 광대역 고효율의 도허티 전력 증폭기를 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 바람직한 실시 형태들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 입력단
11: 캐리어 증폭기
12: 제1 전송선로
13: 제2 전송선로
14: 피킹 증폭기
15: 출력단
16: 임피던스 매칭부

Claims (10)

  1. 입력 신호가 입력되는 입력단;
    입력과 출력을 구비하고, 상기 입력이 상기 입력단에 연결되는 캐리어 증폭기;
    일단과 타단을 구비하고, 상기 일단이 상기 캐리어 증폭기의 출력에 연결되는 제1 전송선로;
    일단과 타단을 구비하고, 상기 일단이 상기 입력단에 연결되는 제2 전송선로; 및
    입력과 출력을 구비하고, 상기 입력이 상기 제2 전송선로의 타단에 연결되며 상기 출력이 상기 제1 전송선로의 타단에 연결되는 피킹 증폭기;
    를 포함하고,
    상기 제1 전송선로의 특성임피던스는 상기 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 내는 제1 임피던스(Ropt)의 2배로 설정되고,
    상기 제1 전송선로의 타단과 상기 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에서의 출력 등가 임피던스는 상기 제1 임피던스의 2배로 설정되고
    상기 제2 전송선로의 특성임피던스는 상기 제1 임피던스의 2배로 설정되는 도허티 전력 증폭기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 전송선로는 상기 제1 전송선로의 동위상 딜레이 전송선로인 도허티 전력 증폭기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터와 상기 피킹 증폭기의 제2 트랜지스터는 동일한 사이즈를 구비하는 도허티 전력 증폭기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전송선로의 타단과 상기 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에 연결되는 임피던스 매칭부를 더 포함하는 도허티 전력 증폭기.
  8. 입력 신호가 입력되는 입력단;
    제1입력과 제1출력을 구비하고, 상기 제1입력이 상기 입력단에 연결되는 캐리어 증폭기; 및
    일단과 타단을 구비하고, 상기 일단이 상기 캐리어 증폭기의 제1출력에 연결되는 제1의 1/4 파장 전송선로;
    일단과 타단을 구비하고, 상기 일단이 상기 입력단에 연결되는 제2의 1/4 파장 전송선로;
    제2입력과 제2출력을 구비하고, 상기 제2입력이 상기 제2의 1/4 파장 전송선로의 타단에 연결되며 상기 제2출력이 상기 제1의 파장 전송선로의 타단에 연결되는 피킹 증폭기; 및
    상기 제1의 1/4 파장 전송선로의 타단과 상기 피킹 증폭기의 제2출력의 접합 지점과 부하 사이에 연결되는 임피던스 매칭부;
    를 포함하고,
    상기 제1의 1/4 파장 전송선로의 특성임피던스는 상기 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터가 최대 효율을 내는 제1 임피던스(Ropt)의 2배로 설정되고,
    상기 제1의 1/4 파장 전송선로의 타단과 상기 피킹 증폭기의 출력의 접합 지점에서의 출력 등가 임피던스는 상기 제1 임피던스의 2배로 설정되는 도허티 전력 증폭기.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 캐리어 증폭기의 제1 트랜지스터와 상기 피킹 증폭기의 제2 트랜지스터는 동일한 사이즈를 구비하고, 상기 제2의 1/4 파장 전송선로는 상기 제1의 1/4 파장 전송선로의 동위상 딜레이 전송선로인 도허티 전력 증폭기.
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